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振鏡振幅研究與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室里常常需要在無(wú)振的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或測(cè)量。而空調(diào)、熱泵及公鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)等振源會(huì)給周邊環(huán)境帶來(lái)很多不可避免的振動(dòng)噪聲。由于組成光學(xué)系統(tǒng)的多種元件必須精準(zhǔn)嚴(yán)格地單獨(dú)安裝和對(duì)準(zhǔn)，因此光學(xué)系統(tǒng)特別容易受到振動(dòng)影響而導(dǎo)致性能衰退。
許多實(shí)驗(yàn)由于小振動(dòng)而受到嚴(yán)重阻礙，甚至無(wú)法進(jìn)行。例如，許多激光振鏡應(yīng)用需要幾微米的光束腰；如果這個(gè)光斑的位置對(duì)系統(tǒng)性能(例如，使用離子激光器泵浦射流染料激光器)十分關(guān)鍵，那么振鏡振幅在幾微米范圍內(nèi)的振動(dòng)也必然會(huì)造成實(shí)驗(yàn)的失敗。由于可見(jiàn)振鏡光的波長(zhǎng)為亞微米級(jí)，在振動(dòng)存在的情況下，即使是亞微米的振幅，基于干涉測(cè)量的實(shí)驗(yàn)(包括全息攝影術(shù))，也可能無(wú)法進(jìn)行。半導(dǎo)體晶片的光學(xué)/機(jī)械加工或探測(cè)都要求類(lèi)似的穩(wěn)定性。因此，如果實(shí)驗(yàn)中要使用會(huì)移動(dòng)或振動(dòng)的機(jī)械元件，通常就需要將這些元件與其他需要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)元件進(jìn)行振動(dòng)隔離。
振鏡光學(xué)平臺(tái)的性能
振鏡想要達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果，安放光學(xué)系統(tǒng)的平臺(tái)必須滿(mǎn)足幾個(gè)基本要求。首先，它必須提供一個(gè)剛性基底，用于長(zhǎng)期穩(wěn)定的安裝和對(duì)準(zhǔn)光學(xué)元件，且沒(méi)有固有共振。然后，它不僅必須有效地抑制實(shí)驗(yàn)中電機(jī)或移動(dòng)部件產(chǎn)生的任何振動(dòng)，阻止這些振動(dòng)影響關(guān)鍵性的光學(xué)元件，而且還要將實(shí)驗(yàn)整體與周邊環(huán)境導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)隔離開(kāi)來(lái)。
如果無(wú)法達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)，就可能會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)。單個(gè)元件或整個(gè)系統(tǒng)都可能無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。重要的數(shù)據(jù)可能會(huì)淹沒(méi)在無(wú)規(guī)律的噪聲中，也可能因振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲而被完全曲解和錯(cuò)誤評(píng)估。在后者這種情況下，不可靠的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致失敗，阻礙正常進(jìn)程，耗費(fèi)許多資源，而當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)是一種生產(chǎn)裝備的實(shí)驗(yàn)室原型時(shí)，代價(jià)就更加巨大了。
為了盡可能地避免這些不良影響，各種各樣的光學(xué)平臺(tái)和光學(xué)面包板設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。理想的情況是，一張振鏡光學(xué)平臺(tái)應(yīng)該有一個(gè)剛性平坦而又不過(guò)重的上表面。之后，這張平臺(tái)通常會(huì)減震安裝在空氣彈簧上面，防止周邊環(huán)境振動(dòng)的串?dāng)_。以前，臺(tái)面往往是由花崗巖、水泥、木材、鋼材及其他各種特殊復(fù)合材料構(gòu)成，以便保持可接受重量的同時(shí)提高性能。雖然這些材料都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但使用一種復(fù)合構(gòu)建技術(shù)便可達(dá)到最佳整體效果。因此現(xiàn)在，采用金屬蜂窩夾在兩張平板間的組合被廣泛認(rèn)為是振鏡光學(xué)平臺(tái)與光學(xué)面包板的最佳結(jié)構(gòu)。
振鏡與光學(xué)平臺(tái)元件的平衡結(jié)構(gòu)性能。
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